鞍山市職業(yè)病防治院 （遼寧 鞍山 114000）

內(nèi)容提要： 文章在闡述氣相色譜法概念與技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T5750.9-2006對(duì)飲用水中常見的幾種半揮發(fā)物進(jìn)行快速檢測(cè)，儀器主要參數(shù)有：進(jìn)樣口溫度280°C，溫度以每分鐘上升13°C的速率上升到245°C并維持9min。研究結(jié)果表明，飲用水中半揮發(fā)性有機(jī)物回收率為84.5～98.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差為1.6～5.2%，最低檢出濃度為0.001mg/L。將氣相色譜法應(yīng)用于飲用水中半揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)領(lǐng)域中，具有快捷、準(zhǔn)確、節(jié)能、技術(shù)含量高等優(yōu)勢(shì)。

飲用水的安全與人們的生命健康水平密切相關(guān)，而飲用水水體質(zhì)量的檢測(cè)是當(dāng)下飲用水處理過程中的關(guān)鍵一環(huán)，其運(yùn)行質(zhì)量與效率直接影響水處理效果。有統(tǒng)計(jì)資料記載，目前水質(zhì)檢測(cè)的指標(biāo)已超過了100項(xiàng)。氣相色譜法為上個(gè)世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)，其能實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜混合物成分的分析。在生產(chǎn)、管理及運(yùn)輸?shù)榷喾N因素的作用下，飲水資源被污染的現(xiàn)象頻頻發(fā)生，而半揮發(fā)性有機(jī)物（SVOCs）是罪魁禍?zhǔn)住VOCs在水體中的含量偏低、類型繁多、理化性質(zhì)問題、對(duì)人體健康形成較大危害。本文主要探究氣相色譜法在SVOCs檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

1.氣相色譜法的概念

氣相色譜法也被稱之為層析法，在水質(zhì)分析以及化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用。該種技術(shù)最初被應(yīng)用于植物色素分離領(lǐng)域中，首先其將摻雜植物色素的石油醚整合至含有碳酸鈣的玻璃試管內(nèi)，玻璃試管會(huì)形成顏色混合的譜帶，其次再利用純石油醚沖洗，此時(shí)譜帶將會(huì)逐漸分開成幾種顏色不同的譜帶，連續(xù)沖洗后將會(huì)獲得多樣顏色的色素，最后對(duì)獲得的色素進(jìn)行鑒定分析，色譜法由此而命名[1]。

2.氣相色譜技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 分辨率較高

在飲用水水質(zhì)檢測(cè)過程中，氣相色譜法可以應(yīng)用一根根色譜柱形成數(shù)以千計(jì)且可分離的搭板，甚至能用“萬”這一單位計(jì)量，該種技術(shù)能明顯提升分離效率。特別是針對(duì)一些分辨困難、分辨率偏低或相似度較高的物質(zhì)，均能實(shí)現(xiàn)有效分離。

2.2 靈敏性高

水質(zhì)檢測(cè)中應(yīng)用設(shè)備儀器一般是具有便于攜帶、靈敏度高等特征，能夠檢出飲用水內(nèi)體型微小的物質(zhì)。氣相色譜法不僅具備以上基本功能，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣內(nèi)某種污染物的檢測(cè)，靈敏度高、適用范疇廣寬，儀器也體現(xiàn)出便捷性。

2.3 分析快速

以往，在對(duì)水質(zhì)檢測(cè)過程中通常會(huì)耗用較長(zhǎng)時(shí)間，而氣相色譜法的應(yīng)用能明顯減縮檢測(cè)時(shí)間，這得力于該方法的智能化分析處理能力，能快速獲得檢測(cè)結(jié)果[2]。

2.4 高選擇性

在飲用水中，通常會(huì)涵蓋相似度較高的物質(zhì)，在對(duì)該種物質(zhì)檢測(cè)過程中通常會(huì)遇到較大難度與阻力。氣相色譜法能分離成分復(fù)雜的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)定量定性分析，可見該檢測(cè)技術(shù)選擇性較高。

3.氣相色譜法在飲用水中半揮發(fā)性有機(jī)物測(cè)定中的應(yīng)用

3.1 材料和方法

3.1.1 儀器與試劑。7890A氣相色譜儀電子捕獲檢測(cè)器、Elite-1701毛細(xì)管柱；載氣：高純氮?dú)?；石油醚；無水硫酸鈉：經(jīng)500°C高溫烘烤4.2h后放置在燥器內(nèi)以備用。本次實(shí)驗(yàn)研究中所選用的飲用水內(nèi)不摻雜有機(jī)物，電導(dǎo)速率＜0.5μs/cm。標(biāo)準(zhǔn)品：1，3，5-三氯苯、1，2，4-三氯苯、1，2，3-三氯苯、1，2，4，5-三氯苯、1，2，3，4-三氯苯、五氯苯、六氯苯、α-666、γ-666、七氯。

3.1.2 方法。（1）設(shè)定色譜條件：進(jìn)樣口溫度280°C；恒壓21psi；分流比14:1；柱體溫度165°C維持保持8min，按照程序法將溫度以每分鐘上升13°C的速率上升到245°C并維持9min，檢測(cè)器溫度345°C。（2）樣品前處理：利用量筒精確量取500mL飲用水樣品，并將其整合至1000mL分液漏斗內(nèi)，兌入5mL石油醚，充分振蕩4min，靜置以分層，棄去水相，獲得萃取液后經(jīng)無水硫酸鈉脫水處理后，供SVOCs測(cè)定備用[3]。依照以上流程進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)、加標(biāo)回收試驗(yàn)。

3.2 結(jié)果

3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。在選用的色譜工作條件下，人工進(jìn)樣量為3μL，獲得10種SVOCs的氣相色譜圖（見圖1），橫、縱坐標(biāo)分別為為10種SVOCs樣品標(biāo)準(zhǔn)的濃度、特征峰的峰面積。

3.2.2 精密度試驗(yàn)。取適量標(biāo)準(zhǔn)品樣品，依照（0.005mg/L、0.1mg/L、0.40mg/L）2個(gè)濃度測(cè)試，分別進(jìn)樣5次，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差為1.6～5.2%。本文如下統(tǒng)計(jì)1，3，5-三氯苯、1，2，4-三氯苯、1，2，3-三氯苯三種組分的精密度試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果（見表1）。

3.3 回收率試驗(yàn)

將兩種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品加入水樣內(nèi)，樣品含量均為0，和樣品一并進(jìn)行前處理，檢測(cè)回收率。飲用水中10種SVOCs的回收率取值范圍為84.5～98.0%[4]。

圖1.10種SVOCs氣相色譜圖（1→1，3，5-三氯苯、2→1，2，4-三氯苯、3→1，2，3-三氯苯、4→1，2，4，5-三氯苯、5→1，2，3，4-三氯苯、6→五氯苯、7→六氯苯、8→α–666、9→γ–666、10→七氯。）

表1.精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=5)

3.4 各個(gè)組分的定量定性測(cè)定

量取以上10種SVOCs標(biāo)準(zhǔn)樣品單獨(dú)進(jìn)樣，設(shè)定每種有機(jī)物的保留時(shí)間，基于保留時(shí)間定性，利用外標(biāo)法勾畫標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量。最低檢出濃度為0.001mg/L。

3.5 儀器參數(shù)的設(shè)定溫度

色譜柱溫度對(duì)飲用水SVOCs的分離效果形成較明顯影響，在設(shè)定過程中應(yīng)考慮熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)因素、分離效能與分析速度[5]。結(jié)合既往經(jīng)驗(yàn)與樣品沸點(diǎn)與分析時(shí)間，對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)研究中所獲得的色譜圖，獲得最適溫度是色譜柱的初始溫度（160°C），維持時(shí)間為8min；溫度以每分鐘上升13°C的速率上升到245°C并維持9min。分流比：為保證峰形與信噪比，擬定應(yīng)用分流模式，分流比14:1；檢測(cè)器：ECD對(duì)10種SVOCs體現(xiàn)出較高敏感度，故而擬定應(yīng)用ECD作為檢測(cè)器；色譜柱：結(jié)合被測(cè)組分的極性選用Eilte-1701毛細(xì)血管（31m×0.32m，0.25μm）；柱壓：為實(shí)現(xiàn)基線分離目標(biāo)，本次研究中采用恒壓方法，壓力21psi。

4.結(jié)束語

水是生命的根源，所有生命活動(dòng)均與水密切相關(guān)。國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃中明確指出維護(hù)飲水資源安全、干凈的重要性。在這樣的情景下，水質(zhì)檢測(cè)工作的運(yùn)行質(zhì)量逐漸得到了國(guó)家相關(guān)部門的重視。本文采用氣相色譜法檢測(cè)飲用水種10種SVOCs，實(shí)驗(yàn)表明，該種檢測(cè)方法快速、準(zhǔn)確，能夠?yàn)槿嗣耧嬘冒踩l(wèi)生水作出一定貢獻(xiàn)。